Conceptes bàsics d'estructures: elements, tipus i condicions
Resum
El document presenta els conceptes bàsics de les estructures artificials: la seva funció, les condicions essencials (rigidesa, estabilitat, resistència i lleugeresa) i els elements que les formen, com fonaments, pilars, bigues, arcs i tirants. També explica els conceptes de resistència, estabilitat i centre de gravetat, i classifica els tipus d'estructures segons la seva forma i material.
Punts clau
- Una estructura ha de ser rígida, estable, resistent i tan lleugera com sigui possible.
- La millora de les estructures s'aconsegueix amb la triangulació i l'ús de perfils oberts o tancats.
- Els pilars són barres verticals que suporten esforços de compressió.
- Les bigues són horitzontals i estan sotmeses principalment a flexió.
- Els tirants són cables o barres que suporten esforços de tracció.
- Una estructura és estable si no perd l'equilibri quan se li aplica una força.
- El centre de gravetat és el punt d'aplicació de les forces de gravetat sobre la distribució de masses d'un cos.
- Els tipus principals són massives, de voltes, tramades, triangulades, penjants, pneumàtiques i laminars.
Funció i Requisits de les Estructures
Les estructures han de suportar forces, aguantar el propi pes i les càrregues, i mantenir l'estabilitat i la forma. Això implica que els materials, la forma i la disposició dels elements han de ser escollits adequadament per a cada estructura.
Condicions Essencials de les Estructures
- Ser rígides: Perquè no es deformin.
- Ser estables: Perquè no bolquin, mantenint l'equilibri del centre de gravetat.
- Ser resistents: Perquè han de suportar esforços.
- Ser el més lleuger possible: Per suportar menys pes propi.
Millora de les Estructures
La millora s'aconsegueix mitjançant l'ús de la triangulació i l'ús de perfils (oberts o tancats).
Elements d'una Estructura
Fonaments
Base resistent que es troba per sota del nivell del terreny.
Columnes o Pilars
Són barres verticals que serveixen per suportar esforços de compressió.
Bigues
Són barres disposades de manera horitzontal, sotmeses principalment a esforços de flexió.
Arc
Element de forma corba que serveix per cobrir una obertura entre dos pilars.
Tirants
Són cables o barres (sovint d'acer) que suporten esforços de tracció. Serveixen per augmentar la resistència i l'estabilitat d'una estructura.
Conceptes Clau: Resistència i Estabilitat
Estructura Artificial Resistent
Una estructura és resistent quan conserva la seva forma després d'aplicar-hi càrregues. Una estructura ha d'aguantar les càrregues (resistència) i no ha de caure (estabilitat).
Estructura Artificial Estable
Les estructures estables són aquelles que, quan se'ls aplica una força, no perden l'equilibri. Les inestables són les que perden l'equilibri amb el mínim esforç.
Centre de Gravetat (CG)
El CG és el punt d'aplicació de les diverses forces de gravetat que actuen sobre la distribució de masses d'un cos.
Tipus d'Estructures Artificials
Massives
Hi predomina una gran concentració de material. Són estables i molt pesants.
De Voltes
Hi predominen els arcs i les voltes.
Tramades
Formades per un conjunt de perfils de fusta, acer o formigó que s'entrecreuen. Els elements estructurals són les bigues, els pilars i la fonamentació.
Triangulades
Es formen unint molts triangles que construeixen xarxes planes. Cada triangle està sotmès als seus propis esforços de tracció i compressió.
Penjants
Se sostenen amb cables o perfils subjectes a elements de suport. Els Tirants estan sotmesos a esforços de tracció. El Tauler o Passarel·la és metàl·lic.
Pneumàtiques
Són inflables i lleugeres (Exemple: estructures infantils).
Laminars (o de Carcassa)
Estan fetes de làmines de metall (Exemple: carrosseries de cotxe).
Descarregar
PDF Word HTMLPreguntes freqüents
Quines són les condicions essencials de les estructures?
Les estructures han de ser rígides perquè no es deformin, estables perquè no bolquin, resistents per suportar esforços i tan lleugeres com sigui possible.
Quina diferència hi ha entre resistència i estabilitat?
Una estructura és resistent quan conserva la seva forma després de rebre càrregues, és a dir, aguanta les càrregues. És estable quan no perd l'equilibri i no cau.
Què suporten els pilars i els tirants?
Els pilars són barres verticals que suporten esforços de compressió. Els tirants són cables o barres, sovint d'acer, que suporten esforços de tracció.
Posa't a prova
Targetes de repàs
Clica una targeta per veure la resposta.
Test
Preguntes generades amb IA a partir del document: comprova les respostes amb el text.